資源簡介

課堂試教教案 8
教師 班級 教學日期
課題名稱 細胞的能量“貨幣”ATP 課型 新授課
課程標準 概念2：“細胞的生存需要能量和營養物質，并通過分裂是細胞增殖”； 2.2：“細胞的功能絕大多數基于化學反應，這些反應發生在細胞的特定區域” 2.2.2：“解釋ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質”。
教材分析 《細胞的能量“貨幣”ATP》選自人教版高中生物必修1《分子與細胞》第五章第2節的內容，主要包括ATP的結構組成、ATP與ADP之間的轉化以及ATP的應用。從學科的角度來看，ATP也是生命樞紐，它是驅動細胞生命活動的直接能源物質，構建了細胞能量供應體系。此外ATP與上一節所學的酶共同搭建了化學反應與生命之間的橋梁，其在細胞代謝中具有重要作用，而且在細胞呼吸和光合作用中會產生ATP，因此本節內容是學習后續章節《細胞的能量供應和利用》的基礎，有助于學生更好的掌握《細胞呼吸的原理和應用》、《光合作用于能量轉化》等知識，具有承前啟后的作用。
學情分析 通過對第二章《組成細胞的分子》和第四章第二節《主動運輸與胞吞、胞吐》的學習，學生對能源物質與物質運輸消耗能量有了進一步的理解，也為學習ATP這一細胞的直接供能物質奠定了基礎。但是ATP和ADP這兩種物質對于初次接觸的學生來說，還是比較模糊的概念，因此應該側重對此兩種物質化學組成簡式的分析和解釋。此外，初中知識已經初步接觸了呼吸作用和光合作用等，這位探究ATP和ADP的相互轉化過程奠定了基礎。
教學目標 生命觀念 了解ATP的基本結構，認同ATP作為直接能源物質的功能取決于其結構基礎，形成物質能量觀。 通過分析ATP和ADP之間的轉化機制，認同細胞中的ATP和ADP處于動態平衡，形成穩態平衡觀。
科學思維 簡述ATP與ADP的相互轉化的過程，解釋ATP在生命活動中的作用。 舉例說明生物體各項生命活動都需要消耗ATP，結合ATP為主動運輸供能示意圖，解釋ATP為生命活動供能的機理，認同ATP是細胞內流通的能量“貨幣”。
科學探究 通過對實例分析，能解釋“ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質”的原因。
社會責任
教學重點 ATP化學組成的特點 ATP在能量代謝中的作用
教學難點 ATP和ADP相互轉化的特點，解釋ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質
教學策略 講授-演示策略
教學用具 課件 主動運輸視頻
板書設計 細胞的能量“貨幣”ATP 一、ATP的供能：ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質 二、ATP的結構 三、ATP和ADP的相互轉化 四、ATP的利用 五、ATP是細胞的能量“貨幣”
教學程序 教師活動 學生活動 設計意圖 備注
創設情境導入新課 情景引入： 多媒體展示唐代杜牧的古詩《七夕》和螢火蟲的發光圖片；播放視頻螢火蟲發光原理。 提問：為螢火蟲發光提供能量的直接能源物質是什么？ 學生朗讀詩句，思考并回答問題探討。 認真觀看視頻，觀察實驗現象，得出實驗結論：ATP是為螢火蟲發光提供能量的直接能源物質。 創設情境，激發學生興趣， 對書中問題探討資料進行豐富、多感官的共同刺激，在人文滲透的同時，感受傳統文化魅力。
ATP是一種高能磷酸化合物 一、布置學習任務：請學生閱讀教材86頁第二段及旁欄中的相關信息，思考下列問題： 1.ATP的中文名稱是什么？ 2.組成ATP的元素有哪些？ 3.腺苷由什么組成？ 4.ATP中有幾個腺苷？幾個磷酸基團？他們之間如何連接？ 5.ATP的結構簡式是什么？A、T、P分別代表什么？ 6.根據ATP的結構，想一想ATP為什么能夠作為直接的能源物質？ 二、出示ATP的化學結構，講解ATP的結構特點。 教師講解： 1.ATP由一分子的腺嘌呤、一分子核糖和三分子的磷酸基團構成。其中腺嘌呤和核糖叫做核苷(A),因為ATP還具有三個磷酸基團，因此ATP又叫做“腺苷三磷酸”。 2.ATP中具有兩個高能磷酸鍵，但是由于兩個相鄰的磷酸基團都帶負電荷，相互排斥使得高能磷酸鍵不穩定，在這種相互排斥作用下，末端磷酸基團有一種離開ATP而與其他分子結合的趨勢，具有較高的轉移勢能，當ATP在酶的作用下水解時，脫離下來的末端磷酸基團挾能量與其他分子相結合，這個過程中1molATP水解時釋放的能量高達30.54KJ。 三、提問： 1.ATP在細胞內的含量多嗎？消耗量大嗎？ 出示資料1： 2.ATP作為直接的提供能量的物質，生物體如何補充生命活動所需要的大量的ATP呢？ 出示資料2： 過渡：那ATP和ADP是如何進行轉化的呢？ 學生認真閱讀教材，完成下列問題： 1.腺苷三磷酸 2.C、H、O、N、P 3.腺嘌呤和核糖 4.ATP中一個腺苷、三個磷酸基團，腺苷和磷酸基團通過普通化學鍵進行連接，磷酸基團之間通過高能磷酸鍵進行連接。 5.A-P~P~P 學生觀察ATP的結構，明確ATP由一分子的腺嘌呤、一分子核糖和三分子的磷酸基團構成。 學生根據資料，自主分析，回答問題 1.ATP在細胞內的含量較少且消耗量大。 2.ADP和ATP相互轉化非常迅速，ATP不斷地被消耗，又在不斷地形成，從而保證細胞代謝有充足地能量。 讓學生閱讀教材，總結歸納，回答問題，鍛煉學生的歸納能力，也讓學生充分熟悉教材內容。 通過教師講解ATP的高能磷酸鍵容易斷裂，釋放大量的能量，從而為講解ATP與ADP的轉化做鋪墊。
ATP與ADP的相互轉化 一、請學生閱讀教材87頁完成下列模型。 根據模型寫出ATP的合成和水解反應式。 ATP——ADP+Pi+能量 提問： 1.ATP和ADP的相互轉化是否是可逆反應？ ATP合成所需要的酶是合成酶，ATP水解需要水解酶；合成ATP所需要的能量來自細胞呼吸作用和光合作用，ATP水解釋放的能量用于各項生命活動。物質是可逆的，反應和能量是不可逆的。 2.ATP合成和ATP水解的比較： 3.ATP和ADP相互轉化的生理意義 出示資料：經測定，一個成年人靜止狀態下24小時將有40kg的ATP發生轉化，而細胞內ADP、ATP等的總量只有2-10mg。為滿足能量的需要，生物體是如何 解決之一矛盾呢？ 生物體內ATP和ADP之間的轉化是非常迅速的，且物質可以循環利用，因此可以滿足生物體生命活動對能量的需求。 學生完成模型，寫出ATP的合成和水解反應式，并思考問題。
ATP的利用 一、ATP的利用 1.學生閱讀教材第88頁，舉例說明生物各項生命活動需要消耗ATP。 2.教師出示ATP利用的例子：主動運輸、生物放電和發光、各種生命活動，如肌細胞收縮、細胞內各種吸能反應、大腦思考等。 二、ATP供能的機理 教師結合ATP為主動運輸供能視頻，解釋ATP為生命活動供能的機理 教師結合視頻講解:ATP供能的機理：ATP水解釋放的磷酸基團使蛋白質等分子磷酸化，這些分子磷酸化之后，空間結構發生變化，活性也被改變，因而可以參與各種化學反應。 學生閱讀教材，距離說明ATP供能的實例 學生認真觀看視頻，聽老師講解，明確ATP供能的機理。 利用視頻講解ATP供能機理，能夠讓學生從動態的角度明確ATP供能的過程中各個分子的變化，引起學生注意力的同時，加深學生對過程的理解。
ATP是細胞的能量“貨幣” 引導學生閱讀教材第89頁細胞內的吸能和放能反應的有關內容。 教師總結：吸能反應一般與ATP的水解相聯系；放能反應一般與ATP的合成相聯系；能量是通過ATP分子在吸能反應和方能反應之間流通的。 出示漫畫，促進學生理解。 學生閱讀教材，認同ATP是細胞內流通的能量“貨幣”。 通過漫畫形象的將ATP比作貨幣，貨幣的得到和購買商品的過程類比ATP的合成和水解的過程，形象生動，有利于學生理解ATP是細胞的能量“貨幣”。
課堂檢測 學生思考問題，完成檢測 根據課堂檢測的試題鞏固學生所學新知。
教學反思

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